DE4408099B4

DE4408099B4 - Meß- und Steuereinrichtung zur Stahlbandführung entlang der Längsachse einer kontinuierlich arbeitenden Presse

Info

Publication number: DE4408099B4
Application number: DE4408099A
Authority: DE
Inventors: Friedrich B. Bielfeldt
Original assignee: Maschinenfabrik J Dieffenbacher GmbH and Co; Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Current assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date: 1994-03-10
Filing date: 1994-03-10
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2014-03-11
Also published as: KR950031414A; US5611743A; CN1121861A; JPH07256612A; CN1046656C; DE4408099A1; KR100333994B1

Abstract

Meß- und Steuereinrichtung zur Stahlbandführung entlang der Längsachse einer kontinuierlich arbeitenden Presse zur Herstellung von Spanplatten, Faserplatten oder ähnlichen Holzwerkstoffplatten und Kunststoffplatten, mit den Preßdruck übertragenden sowie das zu pressende Gut durch die Presse ziehenden, flexiblen, endlosen Stahlbändern, die über Antriebstrommeln und Umlenktrommeln um einen oberen und einen unteren Pressenholmen geführt sind und die sich mit einstellbarem Preßspalt gegen Heizplatten an den Pressenholm übe mitumlaufende, mit ihren Achsen quer zur Bandlaufrichtung geführte rollende Stützelemente abstützen, wobei die Antriebstrommeln und Umlenktrommeln in einer Preßkraftrahmenkonstruktion mit je zwei Seitenschilden durch Auslauf- und Einlauftraversen gelagert sind, und wobei die Antriebstrommelachsen und/oder die Umlenktrommelachsen durch Verstellung an einer Längsseite mittels Druckzylinderkolben-Anordnungen änderbar sind, wenn von seitlich der Stahlbänder angeordneten Wegsensoren Steuerimpulse in die Stahlbandverlauf-Steuereinrichtung eingehen, dadurch gekennzeichnet, daß am Einlauf- und/oder am Auslaufende der Presse (1) jeweils eine Meßsäule (40) mit Abstand (Delta L) zu den zwei Seitenschilden (38) im Fundamentboden (18) verankert ist...

Description

Die Erfindung betrifft eine Meß- und Steuereinrichtung zur Stahlbandführung entlang der Längsachse einer kontinuierlich arbeitenden Presse zur Herstellung von Spanplatten, Faserplatten oder ähnlichen Holzwerkstoffplatten und Kunststoffplatten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Beim Einsatz derartiger kontinuierlich arbeitender Pressen hat sich gezeigt, daß mit länger werdenden Pressen zur Erreichung größerer Ausstoßleistungen die notwendige Stahlbandregelung für den Geradelauf um die Längsachse nicht mehr beherrschbar ist. Die Grenze liegt in etwa bei einer Länge einer kontinuierlich arbeitenden Presse von 28 Metern. Mit größer werdenden Längen in Richtung von 40 Metern und mehr wirken sich zum Beispiel

a) leichte Unregelmäßigkeiten beim Schmieren der Stahlbänder und Rollstangen oder
b) ungleichmäßige Schüttdichte-Verteilung

störend auf eine On-Line-Regelung aus, so daß es nicht immer möglich ist, durch eine Winkelverstellung der Antriebs- und Umlenktrommelachsen gemäß dem Stand der Technik, zum Beispiel DE 26 43 346 C3 , die Stahlbänder wieder in die Mitte einzusteuern. Im Preß-/Heizplattenbereich, und dies gilt insbesonders für das erste Drittel der Hochdruckzone, sind die Stahlbänder wie in einem Schraubstock fest eingespannt. Bei der Trommelachsenverstellung über den Verstellweg, ergibt sich im Einlaufbereich, da hier das Stahlband nicht eingespannt ist, eine partiell größere Längung als im eingespannten Bereich. Das gleiche gilt für den Auslauftrumm. Das Verhältnis der eingespannten Strecke im Hochdruckbereich der länger werdenden Pressen wird im Vergleich zu den Abschnitten Einlauf und Auslauf immer ungünstiger. Um eine einseitige Überdehnung der Stahlbänder bei der Stahlbandverlaufregelung zu vermeiden, muß die kontinuierlich arbeitende Presse stillgesetzt und alle damit verbundenen Nachteile in Kauf genommen werden.

Zur Beherrschung und Lösung dieser Schwierigkeiten bestand die Aufgabe nach der DE 40 17 791 A1 darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine Stahlbandverlaufregelung während des Betriebes der kontinuierlich arbeitenden Presse zur Längsmittenachse und insbesondere ohne einseitige Überdehnung des Stahlbandes möglich ist und eine Einrichtung zu schaffen, mit der dieses Verfahren zu verwirklichen ist.

Nach der gefundenen Lösung erfolgt die Achsverstellung an einer der Längsseiten um den Winkel Beta an den Umlauf- und/oder Antriebstrommelachsen zumindest zu Beginn einer Verstellung des Preßbärs; der Preßbär wird durch die Kurzhub-Druckzylinder im Hochdruckbereich aus seiner horizontalen Lage in eine derartige Schräglage gefahren, daß in Einlaufrichtung links oder rechts ein Druck- oder Wegprofil eingeregelt wird. Dieses Verfahren und die Einrichtung haben sich für die Stahlbandverlaufregelung großer Pressenlängen bewährt.

Nicht beherrschbar sind mit den bekannten Meß- und Steuereinrichtungen jedoch Temperaturdifferenzen, zum Beispiel durch thermodynamische Lultbewegungen links oder rechts der Längsseiten der Presse, innerhalb einer Werkhalle bei kontinuierlich arbeitenden Pressen, so daß größere Längendehnungsdifferenzen auftreten. Besteht, zum Beispiel eine Temperaturdifferenz von circa 10° C einer Längsseite zur anderen, so ergibt sich bei einer freien Dehnungslänge L von circa 50 Metern eine Längendifferenz von einer Längsseite zur anderen von ungefähr 6 Millimetern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meß- und Steuereinrichtung zur Stahlbandführung entlang der Längsachse in einer kontinuierlich arbeitenden Presse so zu verbessern, daß die durch unterschiedliche Temperaturbeeinflussung an den beiden Längsseiten auftretenden unterschiedlichen Längendehnungen der Regelstrecke keinen zusätzlichen schädlichen Einfluß auf den Geradeauslauf der Stahlbänder haben.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale und Maßnahmen.

Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die bei unterschiedlicher Temperaturbeeinflussung der Regelstrecke V zwischen den Antriebs- und Umlenktrommeln auftretenden unterschiedlichen Längendehnungen, zum Beispiel an den vier Eckpunkten der Stützträger, durch einen Wärmedehnungsausgleich selbsttätig ausgeregelt werden, damit der auf schädliche Preßguteinwirkung reagierende Stahlbandverlauf-Regelkreis ohne zusätzliche Störeinflüsse zum Beispiel solche durch Wärmeeinwirkung einer sich verändernden Referenzstrecke ungestört arbeiten kann, und so der Geradelauf der Stahlbänder stets gewahrt bleibt. Als Vorteil der erfindungsgemäßen Lehre ist auch anzusehen, daß die thermischen Gleitbewegungen im Vergleich zu bekannten kontinuierlich arbeitenden Presse nur unter Eigengewicht der einzelnen Pressenbereiche (Pressenholm-Einzelmodule) auf den diesen zugeordneten Gleitkörper/-flächen erfolgen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.
Es zeigen:
1 die erfindungsgemäße Meß- und Steuereinrichtung an einer kontinuierlich arbeitenden Presse in Seitenansicht,
2 die Meß- und Steuereinrichtung nach 1 in einem Schnitt a-a in Vorderansicht und
3 in einer Teilansicht von vorne die Abstützung der kontinuierlich arbeitenden Presse nach 1 in einem Schnitt b-b.
Nach den Erkenntnissen der Erfindung verändert sich bei unterschiedlichen Temperatureinflüssen die Regelstrecke V, wie in 1 bis 3 dargestellt, zwischen den Antriebs- und Umlenktrommeln 24 und 25, daß heißt zwischen dem Auslauf- und Einlaufbereich. Die Abweichung der unteren und oberen Stahlbänder 5 und 6 entlang der Preßstrecke L (in der Links-/Rechtsabweichung) von der Mitte der Presse 1 erfolgt im wesentlichen durch die in den Auslauftraversen 10 gelagerten Antriebstrommeln 24. Abweichungen von dem mittigen Stahlbandverlauf werden mittels der hydraulischen Stellglieder 22 und 26, die jeweils den außen liegenden Seiten- bzw. Lagerschilden 38 zugeordnet sind, hydraulisch ausgeregelt. Die Plus/Minus Abweichung von der Längsachse der Presse 1 des Stahlbandes 6 gemäß der 2 wird über seitliche Sensoren (nicht dargestellt) direkt am Stahlband 6 entlang der Preßstrecke L abgetastet. Mit zusätzlichen Steuerwalzen im Rücklauf der Stahlbänder kommt es zu einer unterstützenden Wirkung der Stahlbandverlaufregelung. Sobald es jedoch aufgrund der Temperaturdifferenzen zwischen den beiden Längsseiten A und B entlang der Preßstrecke L Kommt, muß es zwangsläufig zu einer Veränderung der Regelstrecke V im Zentrierabstand zwischen den Umlenktrommeln 25 und Antriebstrommeln 24 kommen, wodurch das bereits erwähnte Regelverhalten zum Mittighalten der Stahlbänder 5 und 6 entlang der Preßstrecke L zwangsläufig gestört wird, weil die Regelstrecke V zur Referenzebene C sich verändert hat. In bekannter Weise sind zur Ausregelung des Stahlbandverlaufes die wichtigsten hydraulischen Stellglieder 26 (Vier Zylinder) für die horizontale Winkelverstellung der Trommelachsen für die Antriebstrommeln 24 in den Auslauftraversen 10 untergebracht. Beide Auslauftraversen 10 sind im mechanischen Verbund formschlüssig verschraubt und sind über die Feststrecke W fest mit dem Fundamentboden 18 verankert. Die vier Stützträger 17 mit den Eckpunkten L1, L2, L3 und L4 sind zusammen mit den Einlauftraversen 19 horizontal formschlüssig mit den Auslauftraversen 10 verbunden. Die Einzelholme 23 sind zwischen den vier Stützträgern 17 angeordnet und sind an ihren vier äußeren Eckpunkten im Bereich L1, L2, L3 und L4 kraftschlüssig bzw. gleitend mit diesen Stützträgern 17 verbunden. Das gesamte Eigengewicht der kontinuierlich arbeitenden Presse 1 einschließlich der Einlauftraversen 19 stützt sich auf den unteren Stützträgern 17 ab. Die unteren Stützträger 17 im Bereich L1 und L4 und die unteren Stützkonsolen 32, auf denen sich die Einlauftraversen 19 abstützen, gleiten gegenüber dem Fundamentboden 18 auf hierfür vorgesehenen Gleitkörpern 20, so daß die Presse 1 insgesamt wärmedehnungsgerecht gegenüber der Feststrecke W mit dem Fundamentboden 18 verbunden ist. Hierfür sind in den unteren Stützträgern 17 bzw. Stützkonsolen 32 Langlöcher 27 vorgesehen. Die unteren Stützträger 17. bzw. die unteren Stützkonsolen 32 sind mit den Gleitkörpern 20 bzw. mit dem Fundamentboden 18 kraftschlüssig mittels mit Federn vorgespannten Steinschrauben 39 verbunden. Gemäß der Erfindung sind stirnseitig vor den Einlauftraversen 19 zwei Meßsäulen 40 jeweils links vor den Eckpunkten L1 und L2 bzw. rechts vor den Eckpunkten L3 und L4 angeordnet. Diese Meßsäulen 40 sind fest im Fundamentboden 18 verankert. Gegenüber den vier Eckpunkten L1, L2, L3 und L4 sind an den Meßsäulen 40 vier Wegsensoren 35 angeordnet, wodurch jeweilige Veränderungen in der Referenzstrecke, zum Beispiel durch unterschiedliche Wärmedehnungen entlang der Preßstrecke L erfaßt werden. Die Regelstrecke V ist mit dem Abstand der Mittelachsen der Umlenktrommeln 25 zur Referenzebene C als Referenzabstand X für die Regelung der Antriebstrommeln 24 geeicht. Sobald sich an den vier Eckpunkten L1, L2, L3 und L4 im Referenzabstand X zur Referenzebene C Veränderungen ergeben, werden über die vier hydraulischen Stellglieder 22 die vier Einlauftraversen 19 der Umlenktrommeln 25 in ihrem Referenzabstand X zur Referenzebene C lagengeregelt. In einem geschlossenen Regelkreis wird zwischen der gemessenen Meßabweichung Delta L der vorgegebene genullte Referenzabstand X mittels der hydraulischen Stellglieder 22 selbsttätig ausgeregelt, so daß unterschiedliche Längenausdehnungen in den Eckbereichen L1, L2, L3 und L4 als Störgrößen ausgeregelt werden und somit ein automatischer Wärmedehnungsausgleich gegeben ist, so daß die nach dem bekannten Stand der Technik vorgesehene Regelkreise ohne diese zusätzlichen Störeinflüsse funktionsgerecht arbeiten können.
Die kontinuierlich arbeitende Presse 1, bei der die erfindungsgemäße Meß- und Steuereinrichtung Anwendung findet, besteht nach den 1 und 2 in ihren Hauptteilen aus den oberen und unteren Einzelholmen 23 mit den sie formschlüssig verbindenden Zuglaschen 13. Die Zuglaschen 13 sind mittels der Steckbolzen 33 schnell lösbar. Die Einzelholme 23 bestehen aus Stegblechen 15 und 16 und diese verbindende Rippen 31. Jeweils vier Stegbleche 15 und 16 sind mittels Zuganker 37 zu einem Einzelholm 23 verbunden, die durch Aneinanderreihung und Anbringung der Preß-/Heizplatten 14 die Länge der Pressenholme 2 und 3 darstellen. An den Stirnseiten der Pressenholmen 2 und 3 sind Seitenschilde 38 angebracht und dienen als Verankerung und Lagerstelle für die Antriebstrommeln 24, den Umlenktrommeln 25 und den Einlaufsystemen für die Rollstangen 12.
Aus der 1 ist weiter zu entnehmen, wie die Umlenktrommeln 25 den Einlaufspalt bilden und wie sich die mit den Stahlbändern 5 und 6 um die Pressenholme 2 und 3 geführten Rollstangen 12 gegen die Preß-/Heizplatten 14 abstützen. Das heißt, die umlaufenden Rollstangen 12, als Beispiel für eine rollende Abstützung, sind zwischen den Preß-/Heizplatten 14 und den Stahlbändern 5 und 6 mitrollend angeordnet. Das Preßgut 4 wird mit den von den Antriebstrommeln 24 angetriebenen Stahlbändern 5 und 6 durch den Preßspalt 11 gezogen und zu Platten gepreßt.
Die hydraulischen Zylinderkolbenanordnungen 7, 8 und 9 mit den Druckkolben 28 und Zylindern 36 sind unterhalb der Preß-/Heizplatte 14 angeordnet und stützen sich auf Stützbleche 21 des unteren Pressenholms 2 ab. Den Druckkolben 28 sind jeweils Stütztraversen 30 zugeordnet, die dabei die zentrisch wirkenden hydraulischen Kräfte von den Druckkolben 28 auf die Stütztraversen 30 und über Stützkörper 29 auf die untere Preß-/Heizplatte 14 übertragen. Die Vorspannkräfte der Stahlbänder 5 und 6 zwischen den Ein- und Auslauftrommelsystemen werden zweckmäßigerweise von vier Doppel-T-Trägern 17 als Druckkraft aufgenommen.
Im Ausführungsbeispiel nach 1 ist die Feststrecke W zur horizontalen Verankerung der kontinuierlich arbeitenden Presse 1 vorgesehen. Die kontinuierlich arbeitende Presse 1 ist über die Preßkraftrahmen-Konstruktion und den Seitenschilden 38 als Feststrecke W an den unteren Doppel-T-Trägern als Stützträger 17 bzw. Stützkonstruktion positioniert bzw. fest verankert. Die unteren Stegbleche 15 der Einzelholme 23 stützen sich auf den Stützträger 17 ab. Die Gleitkörper 20 zur Auflage der Stützträger 17 (Doppel-T-Träger) bestehen aus gleitfähigem Kunststoff und/oder aus hochgraphithaltigem Grauguß. Bei der unterschiedlichen longitudinalen Wärmeausdehnung der linken Längsseite A zur rechten Längsseite B der Regelstrecke V dehnen sie sich frei vom thermischen Nullpunkt = Feststrecke W nach vorn entgegen der Transportrichtung des Preßgutes 4 aus. Als Preßkraftrahmenkonstruktion ist der obere Pressenholm 3 (obere Einzelholme 23) in Verbund mit dem unteren Pressenholm 2 (unterer Einzelholm 23) durch die Zuglaschen 13 zu verstehen.
Bei Pressen mit Überlänge besteht die Möglichkeit, die Feststrecke W in der Mitte der Presse 1 anzuordnen. Dafür sind zwei Meßsäulen 40 auch an der Stirnseite am Ende der kontinuierlich arbeitenden Presse 1 vorzusehen, die ebenfalls mit Referenzabstand X im Fundamentboden 18 zu verankern sind. Mit dieser Ausführung wird die longitudinale Ausdehnung oder Schrumpfung der Preßkraftrahmenkonstruktion entgegen und mit der Transportrichtung erfaßt, weil die longitudinale Ausdehnung der Presse 1 von der Feststrecke W aus sowohl in als auch entgegen der Transportrichtung erfolgt.

Claims

Meß- und Steuereinrichtung zur Stahlbandführung entlang der Längsachse einer kontinuierlich arbeitenden Presse zur Herstellung von Spanplatten, Faserplatten oder ähnlichen Holzwerkstoffplatten und Kunststoffplatten, mit den Preßdruck übertragenden sowie das zu pressende Gut durch die Presse ziehenden, flexiblen, endlosen Stahlbändern, die über Antriebstrommeln und Umlenktrommeln um einen oberen und einen unteren Pressenholmen geführt sind und die sich mit einstellbarem Preßspalt gegen Heizplatten an den Pressenholm übe mitumlaufende, mit ihren Achsen quer zur Bandlaufrichtung geführte rollende Stützelemente abstützen, wobei die Antriebstrommeln und Umlenktrommeln in einer Preßkraftrahmenkonstruktion mit je zwei Seitenschilden durch Auslauf- und Einlauftraversen gelagert sind, und wobei die Antriebstrommelachsen und/oder die Umlenktrommelachsen durch Verstellung an einer Längsseite mittels Druckzylinderkolben-Anordnungen änderbar sind, wenn von seitlich der Stahlbänder angeordneten Wegsensoren Steuerimpulse in die Stahlbandverlauf-Steuereinrichtung eingehen, dadurch gekennzeichnet, daß am Einlauf- und/oder am Auslaufende der Presse (1) jeweils eine Meßsäule (40) mit Abstand (Delta L) zu den zwei Seitenschilden (38) im Fundamentboden (18) verankert ist und der Abstand (Delta L1, L2, L3, L4) an vier äußeren Eckpunkten (L1, L2, L3, L4) von vier Wegsensoren (35) erfaßt und als zusätzliche Regelgröße in den Steuer- und Regelkreis der Steuereinrichtung für die Stahlbandverlaufregelung eingegeben wird, wenn sich an den vier Eckpunkten (L1, L2, L3, L4) in einem Referenzabstand (X) zu einer Referenzebene (C) Veränderungen ergeben.
Meß- und Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse (1) als horizontale Fixierung in einer Feststrecke (W) mit dem Fundamentboden (18) fest verankert ist und daß von dieser Feststrecke (W) zur freien longitudinalen Ausdehnung oder Schrumpfung die Preßkraftrahmenkonstruktion der Presse (1) zwischen vier Stützträgern (17) positioniert und auf Gleitkörpern (20) mit den unteren Stützträgern (17) und den unteren Seitenschilden (38) am Fundamentboden (18) gelagert ist.
Meß- und Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkörper (20) aus gleitfähigem Werkstoff, zum Beispiel Kunststoff und/oder aus hochgraphithaltigem Grauguß bestehen.
Meß- und Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anordnung der Feststrecke (W) in der Mitte der Presse (1) jeweils zwei Meßsäulen (40) am Einlaufende und am Auslaufende der Presse im Fundamentboden (18) mit Referenzabstand (X) verankert sind, damit die longitudinale Ausdehnung oder Schrumpfung der Preßkraftrahmenkonstruktion entgegen und mit der Bandlaufrichtung wegsensorisch erfaßt wird.